ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО ГОРЕНИЯ МЕТАНА НАД СЛОЕМ ГАЗОВОГО ГИДРАТА ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ ВОЗДУХА
И.Г. Донской1, С.Я. Мисюра2
1Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН, 664033 Иркутск, Россия
donskoy.chem@mail.ru
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
Ключевые слова: газовый гидрат, диффузионное горение, фазовые переходы
Страницы: 52-62
Аннотация
Содержание метана в газовом гидрате составляет около 12 % (мас.). Теоретическая температура горения такого состава довольно низкая. Однако измерения показывают, что при подходящей организации процесса можно достичь намного большей температуры пламени. Для этого необходимо разделить область диссоциации и область горения (т. е. исключить нагрев воды). С другой стороны, для того чтобы горение было устойчивым, часть теплоты сгорания следует возвратить в область гидрата для поддержания скорости диссоциации на нужном уровне. Устойчивость горения гидрата метана естественным образом определяется соотношением тепловыделения и теплопередачи. В настоящей работе описываются эксперименты по горению метана над слоем диссоциирующего газового гидрата, а также предложена простая математическая модель для оценки устойчивости диффузионного горения. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными позволяет определить концентрацию водяного пара и составить тепловые балансы горения гидрата.
DOI: 10.15372/FGV20220406 |
